談數(shù)字化技術(shù)對(duì)建筑設(shè)計(jì)發(fā)展的影響與促進(jìn)

摘 要：隨著建筑業(yè)的快速發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)逐漸應(yīng)用于其中并對(duì)建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展起來到了至關(guān)重要的作用。其影響可具體地概括為：建筑效果表達(dá)立體化、建筑形態(tài)新奇多變化、參數(shù)設(shè)計(jì)技術(shù)精細(xì)化、項(xiàng)目施工無錯(cuò)準(zhǔn)確化。在建筑付諸施工之前，即利用計(jì)算機(jī)將建筑設(shè)計(jì)的數(shù)字化模型真實(shí)地搭建完成，極大地節(jié)省材料及能源浪費(fèi)，帶給建筑行業(yè)的發(fā)展以強(qiáng)力的支持與促進(jìn)。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化；建筑設(shè)計(jì)；BIM技術(shù)

引言

近些年來，數(shù)字化技術(shù)不斷發(fā)展，并逐漸應(yīng)用到建筑的設(shè)計(jì)中，可以說數(shù)字化傳達(dá)的是當(dāng)下建筑設(shè)計(jì)的主流語言。所謂的數(shù)字化，是借助于電腦運(yùn)算，在假定的三維空間里生成虛擬的結(jié)果，如：模擬、視覺、動(dòng)畫等，它的優(yōu)點(diǎn)是在實(shí)際建造前，就將方案中可能出現(xiàn)的問題研究出來，從而提出解決對(duì)策。建筑師在設(shè)計(jì)時(shí)，逐漸感受到了此技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，并逐漸受其影響，主要體現(xiàn)在設(shè)計(jì)師的敘事方式和思維方式上，使建筑師向建筑信息模型、可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)、協(xié)同設(shè)計(jì)等新興技術(shù)和概念等方向轉(zhuǎn)變，并將其作為主流的建筑設(shè)計(jì)觀念進(jìn)行設(shè)計(jì)，由此可見，數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用是必然的。

數(shù)字化技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中所起到的作用是至關(guān)重要的，其積極影響也是毋庸置疑的，正如互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以交流為目的切入了個(gè)人思維領(lǐng)域，其多媒體的性質(zhì)甚至能繞過數(shù)字和語言的障礙。其影響具體表現(xiàn)在以下四點(diǎn)：

1 建筑效果表達(dá)立體化

在以往的建筑設(shè)計(jì)上，大多數(shù)學(xué)生借助的是Sketch Up、Rhino、3Ds Max等來實(shí)現(xiàn)一些復(fù)雜的造型，但是這種技術(shù)只能從視覺和幾何學(xué)上來表達(dá)建筑學(xué)的意義，使學(xué)生不能更好的了解建筑的結(jié)構(gòu)、材料、面積等技術(shù)指標(biāo)和細(xì)節(jié)。但是數(shù)字化技術(shù)的出現(xiàn)就使這個(gè)問題迎刃而解了，Revit Archi-tecture作為建筑信息模型，具有一定的真實(shí)性，不但可以實(shí)現(xiàn)幾何體塊和建筑構(gòu)件之間的無縫連接，還可以準(zhǔn)確地完成透視圖、三維模型、各種平立剖面，使學(xué)生更好的了解建筑結(jié)構(gòu)、材料、面積等技術(shù)指標(biāo)和細(xì)節(jié)。

Revit軟件可以把其它軟件的造型作為一種建筑體量融合進(jìn)來，從而使建筑設(shè)計(jì)的造型能夠更好的完成。還有Revit Architecture的可視化功能在設(shè)計(jì)過程中也起到了很大的幫助，建筑設(shè)計(jì)的流線分析應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)，打破了傳統(tǒng)的平面流線分析方法，制造建筑三維剖切體，從而更加直觀清晰的分析建筑流線。三維虛擬模型的建立，可以說將學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)字化設(shè)計(jì)的主動(dòng)性和積極性極大地調(diào)動(dòng)了起來，因?yàn)檫@種模型的建立，虛擬場(chǎng)景的渲染、漫游、交互，整體校園規(guī)劃的多媒體演示等系列綜合性課題的貫穿作用，激發(fā)了學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心，由此可見，數(shù)字化技術(shù)具有相當(dāng)大的應(yīng)用和發(fā)展空間。

2 建筑形態(tài)新奇多變化

在計(jì)算機(jī)媒介未應(yīng)用到建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域之前，很難將復(fù)雜的形式表現(xiàn)和結(jié)構(gòu)分析看進(jìn)行有效的銜接，這就是絕大多數(shù)的建筑只能用簡(jiǎn)單的幾何形式來表達(dá)的原因。為了能夠用準(zhǔn)確的形式表達(dá)出這種非邏輯的靈感，我們發(fā)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)媒介并將它派上了用場(chǎng)，它不但能將相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的處理，而且還輔助設(shè)計(jì)師在數(shù)字環(huán)境中進(jìn)行思考，直至完成最終的造型設(shè)計(jì)。與此同時(shí)，參數(shù)化建模技術(shù)的應(yīng)用使得復(fù)雜形體的結(jié)構(gòu)和建造分析變得簡(jiǎn)單和高效，在這些參數(shù)分析運(yùn)算的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)構(gòu)思深化為準(zhǔn)確的建筑造型，因此那些看似不可思議的建筑構(gòu)想也能成為現(xiàn)實(shí)，從而使建筑形態(tài)新奇多變化。

3 參數(shù)設(shè)計(jì)技術(shù)精細(xì)化

數(shù)字化設(shè)計(jì)不但給建筑設(shè)計(jì)帶來了高效率的革命，而且也使參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)更加精確化。雖然在我國，盡管對(duì)數(shù)字化的關(guān)注越來越多，但是由于受到國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力、科學(xué)技術(shù)發(fā)展較為緩慢等因素的影響，對(duì)于一些處在創(chuàng)作一線的建筑師而言，這些較為前言的參數(shù)化非線性設(shè)計(jì)以及BIM技術(shù)等還是有些陌生的，但是經(jīng)過我國有關(guān)人士的實(shí)踐、總結(jié)和重視，參數(shù)化設(shè)計(jì)將會(huì)更為精確化。

在香港地區(qū)，一些建筑師已經(jīng)發(fā)起建立了香港參數(shù)化設(shè)計(jì)學(xué)會(huì)（HKPDA），以推動(dòng)參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展。香港中文大學(xué)教授Marc Aurel Schnabel介紹瑞士的一座建筑，噴出的水汽可以形成一朵云，將一段音樂在五線譜顯示的點(diǎn)線變化設(shè)定為參數(shù)，可以形成某種空間模式……這是一種參數(shù)化的設(shè)計(jì)，建筑師通過引入?yún)?shù)和規(guī)則來形成形體，使設(shè)計(jì)成為可能，而且在設(shè)計(jì)中，可以充分預(yù)知各種現(xiàn)實(shí)情況，如果出現(xiàn)差錯(cuò)，可以提前知曉，從而及時(shí)進(jìn)行解決完成建筑施工。Marc曾表示參數(shù)化在人們搭建房屋、教堂等建筑時(shí)，就已經(jīng)存在而且被應(yīng)用，如在設(shè)計(jì)搭建的每一個(gè)步驟以及其中尋求解決問題的辦法的過程，正是潛意識(shí)的參數(shù)化過程，而添加建筑比例關(guān)系、通風(fēng)日照等各種細(xì)節(jié)的過程，則是參數(shù)化的深化過程。

4 項(xiàng)目施工無錯(cuò)準(zhǔn)確化

4.1 可視化預(yù)覽

數(shù)字化技術(shù)對(duì)建筑設(shè)計(jì)的一個(gè)重要影響就是使項(xiàng)目施工無錯(cuò)準(zhǔn)確化。這個(gè)重要的影響要?dú)w功于BIM（Building Information Modeling建筑物信息模型）技術(shù)的使用，所謂的BIM是指利用數(shù)字的方式把所有的信息收集起來進(jìn)行處理，它為設(shè)計(jì)師提供了從設(shè)計(jì)到施工甚至物業(yè)管理的全程可視化控制。而且所有的參與方、設(shè)計(jì)師、結(jié)構(gòu)工程師、建筑師以及所有的學(xué)科等都可以通過此項(xiàng)技術(shù)提供的信息來了解建筑的情況，如：建筑未來用電情況、如何有效地控制成本的投入、如何保證工程質(zhì)量，加強(qiáng)施工等，從而對(duì)其做出更加合理的、科學(xué)的決策，減少項(xiàng)目施工中的錯(cuò)誤。

4.2 協(xié)同設(shè)計(jì)

BIM技術(shù)的獨(dú)特之處就是從整個(gè)工程全生命周期的角度著眼，同時(shí)將現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用其中，創(chuàng)造一個(gè)高效率的信息交流平臺(tái)和共同工作的環(huán)境，從而為項(xiàng)目參與者提供有利的依據(jù)，可以說這是一種以數(shù)據(jù)為核心的交流和協(xié)作方式。BIM技術(shù)的作用主要體現(xiàn)在：一是信息的交流不受時(shí)間和地點(diǎn)的限制，在任何情況下都是暢通無阻，而且及時(shí)、準(zhǔn)確。二是每一次信息的變更、提供和交流都是有據(jù)可查的，不是憑空捏造，無據(jù)可循的，這樣不但能使參與各方所獲得信息具有極高的準(zhǔn)確率，因而降低獲得信息的成本，而且還最大限度地降低了信息的錯(cuò)誤率和延誤率，從而減少途中的浪費(fèi)、損失及返工。三是作為業(yè)主，他們可以隨時(shí)了解、監(jiān)督工程的進(jìn)度，做到適時(shí)撥付資金，掌控整個(gè)工程的施工進(jìn)度以及施工質(zhì)量，有益于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)采取措施補(bǔ)救，從而降低建造成本。

5 結(jié)束語

數(shù)字化技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中發(fā)揮著十分重要的作用，它不僅使建筑效果表達(dá)的更加立體化，在設(shè)計(jì)時(shí)，使建筑形態(tài)新奇多變化，而且使參數(shù)設(shè)計(jì)精確化，項(xiàng)目施工無錯(cuò)準(zhǔn)確化。因此，要充分發(fā)揮數(shù)字化技術(shù)對(duì)建筑設(shè)計(jì)的影響，促進(jìn)我國建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]孫澄，付本臣，等.從數(shù)字到建筑-談數(shù)字技術(shù)推動(dòng)下的建筑創(chuàng)作[J].新建筑，2008，（3）.

[2]徐衛(wèi)國.數(shù)字建構(gòu)[J].建筑學(xué)報(bào)，2009，（1）.

[3]李冰，李濱泉，李桂文.數(shù)字時(shí)代下建筑設(shè)計(jì)方法的變革[J].新建筑，2009，（3）.

[4]李飚，韓冬青.建筑生成設(shè)計(jì)的技術(shù)理解及其前景[J].建筑學(xué)報(bào)，2011，（6）.

作者簡(jiǎn)介：張劍鋒（1980，2-），男，黑龍江省雞西市，現(xiàn)工作于黑龍江東方學(xué)院，講師，建筑與土木工程專業(yè)領(lǐng)域工程碩士，研究方向?yàn)榻ㄖO(shè)計(jì)與實(shí)踐、歷史建筑改造更新。